//设计和构建一个“最近最少使用”缓存，该缓存会删除最近最少使用的项目。缓存应该从键映射到值(允许你插入和检索特定键对应的值)，并在初始化时指定最大容量。当缓存
//被填满时，它应该删除最近最少使用的项目。 
//
// 它应该支持以下操作： 获取数据 get 和 写入数据 put 。 
//
// 获取数据 get(key) - 如果密钥 (key) 存在于缓存中，则获取密钥的值（总是正数），否则返回 -1。 
//写入数据 put(key, value) - 如果密钥不存在，则写入其数据值。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最近最少使用的数据值，从而为新
//的数据值留出空间。 
//
// 示例: 
//
// LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 缓存容量 */ );
//
//cache.put(1, 1);
//cache.put(2, 2);
//cache.get(1);       // 返回  1
//cache.put(3, 3);    // 该操作会使得密钥 2 作废
//cache.get(2);       // 返回 -1 (未找到)
//cache.put(4, 4);    // 该操作会使得密钥 1 作废
//cache.get(1);       // 返回 -1 (未找到)
//cache.get(3);       // 返回  3
//cache.get(4);       // 返回  4
// 
// Related Topics 设计 哈希表 链表 双向链表 👍 163 👎 0


package leetcode.editor.cn;

import java.util.HashMap;

//Java：LRU 缓存
public class LruCacheLcci {
    public static void main(String[] args) {
        LRUCache lRUCache = new LruCacheLcci().new LRUCache(2);
        // TO TEST
        lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
        lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
        System.out.println(lRUCache.get(1));;    // 返回 1
        lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
        System.out.println(lRUCache.get(2));;    // 返回 -1 (未找到)
        lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
        System.out.println(lRUCache.get(1));;    // 返回 -1 (未找到)
        System.out.println(lRUCache.get(3));;    // 返回 3
        System.out.println(lRUCache.get(4));;    // 返回 4
    }

    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class LRUCache {

        class DLinkNode {
            int key;
            int value;
            DLinkNode prev;
            DLinkNode next;

            public DLinkNode() {
            }

            public DLinkNode(int key, int value) {
                this.key = key;
                this.value = value;
            }
        }

        int capacity;
        int size = 0;
        DLinkNode head = new DLinkNode();
        DLinkNode tail = new DLinkNode();
        HashMap<Integer, DLinkNode> datas = new HashMap<>();

        public LRUCache(int capacity) {
            this.capacity = capacity;
            head.next = tail;
            tail.prev = head;
        }

        public int get(int key) {
            if (!datas.containsKey(key)) {
                return -1;
            }
            DLinkNode node = datas.get(key);
            moveToHead(node);
            return node.value;
        }

        public void put(int key, int value) {
            DLinkNode node = datas.get(key);
            if (node == null) {
                node = new DLinkNode(key, value);
                datas.put(key, node);
                addToHead(node);
                size++;
                if (size > capacity) {
                    // 把尾节点删除
                    DLinkNode delNode = removeTail();
                    datas.remove(delNode.key);
                    --size;
                }
            } else {
                node.value = value;
                moveToHead(node);
            }
        }

        public void addToHead(DLinkNode node) {
            node.prev = head;
            node.next = head.next;
            head.next.prev = node;
            head.next = node;
        }

        public void removeNode(DLinkNode node) {
            node.prev.next = node.next;
            node.next.prev = node.prev;
        }

        public void moveToHead(DLinkNode node) {
            removeNode(node);
            addToHead(node);
        }

        public DLinkNode removeTail() {
            DLinkNode node = tail.prev;
            tail.prev = node.prev;
            node.prev.next = tail;
            return node;
        }
    }

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}
